Bảo vệ chống dòng quá độ hiện nay là hệ thống bảo vệ phát triển sớm nhất. Từ nguyên tắc cơ bản này, các hệ thống phân loại quá dòng, phân biệt sự cố bảo vệ, đã được phát triển Không nên nhầm lẫn với bảo vệ quá tải, mà thường sử dụng các rơle hoạt động trong một thời gian liên quan tới mức độ về khả năng chịu nhiệt của thiết bị cần bảo vệ
© Department of Power Systems CHƯƠNG BẢO VỆ QUÁ DÒNG CHO SỰ CỐ CHẠM PHA & SỰ CỐ CHẠM ĐẤT _ Overcurrent Protection for Phase and Earth Faults Cơng Hồng page 1/108 © Department of Power Systems Giới Thiệu Thành Viên Phần Trương Cơng Hồng đến Nguyễn Minh Tựu đến 12 Trương Sĩ Toàn 13,14 15 Đỗ Minh Toàn 16 17 Lý Văn Tịnh 18 19 Cơng Hồng page 2/108 Tổng Quan © Department of Power Systems Giới thiệu Quy trình phối hợp Nguyên tắc thời gian/phân loại dòng Chuẩn I.D.M.T dòng rơle Kết hợp I.D.M.T relay cắt nhanh Cơng Hồng page 3/108 © Department of Power Systems Tổng Quan Đặc tuyến VI, dòng rơle Đặc tuyến cực dốc (EI), rơle dòng Đặc điểm khác rơle Thời gian dòng độc lập rơle 10 Relay Current Setting 11 Relay Time Grading Margin 12 Giới thiệu loại phân cấp Cơng Hồng page 4/108 Tổng Quan 13 Tính tốn cố pha thiết lập rơle q dòng © Department of Power Systems 14 Bảo vệ dòng có hướng 15 Mạch vòng 16 Bảo vệ cố chạm đất 17 Bảo vệ q dòng cố chạm đất có hướng 18 Bảo vệ cố chạm đất mạng lưới cách ly 19 Bảo vệ cố chạm đất mạng lưới nối đất qua cuộn Petersen Cơng Hồng page 5/108 Bảo vệ rơle HTĐ © Department of Power Systems Giới thiệu - Bảo vệ chống dòng độ hệ thống bảo vệ phát triển sớm Từ nguyên tắc này, hệ thống phân loại dòng, phân biệt cố bảo vệ, phát triển - Không nên nhầm lẫn với bảo vệ tải, mà thường sử dụng rơle hoạt động thời gian liên quan tới mức độ khả chịu nhiệt thiết bị cần bảo vệ Cơng Hồng page 6/108 Bảo vệ rơle HTĐ © Department of Power Systems Quy trình phối hợp •Ứng dụng rơle q dòng u cầu kiến thức cố thể phát sinh phần mạng điện Yêu cầu liệu cần thiết là: i) Sơ đồ đơn tuyến hệ thống điện ii) Các trở kháng ohms, phần trăm đơn vị, tất máy biến áp, máy điện quay mạch xuất tuyến iii) Giá trị lớn giá trị nhỏ dòng ngắn mạch Cơng Hồng page 7/108 Bảo vệ rơle HTĐ © Department of Power Systems Quy trình phối hợp iv) Dòng tải lớn chạy qua thiết bị bảo vệ v) Yêu cầu dòng khởi động động vi) Khả chịu nhiệt đặc tính tổn hao máy biến áp vii) Đường cong giảm cho thấy tỷ lệ suy giảm cố cung cấp máy phát điện viii) Đường cong hiệu suất máy biến áp Cơng Hồng page 8/108 Bảo vệ rơle HTĐ © Department of Power Systems Quy trình phối hợp •Các ngun tắc dành cho rơle phối hợp: a) Các rơle có đặc tính tương tự thay cho hệ thống b) Rơle gần nguồn có dòng thiết lập lớn so với rơle đằng trước Cơng Hồng page 9/108 Bảo vệ rơle HTĐ © Department of Power Systems Nguyên tắc phân cấp thời gian/dòng • Trong số phương pháp khác sử dụng, người ta sử dụng thời gian, dòng kết hợp hai phương pháp •Mỗi phương pháp cần phải đảm bảo cách ly phần bị cố mạng lưới, để phần lại hệ thống khơng bị ảnh hưởng Cơng Hồng page 10/108 © Department of Power Systems (b) Relay settings – direction relays Minh Toàn page 76/108 Bảo vệ rơle HTĐ © Department of Power Systems 18 Bảo vệ cố chạm đất mạng lưới cách ly • Thỉnh thoảng, hệ thống điện chạy hồn tồn cách ly khỏi đất • Ưu điểm việc cố pha chạm đất không gây dòng điện chạy xuống đất, tồn hệ thống hoạt động • Điều quan trọng phát cố pha chạm đất điều cần đạt được, cố truy tìm sửa chữa trước xuất cố chạm đất thứ hai cho phép dòng điện đáng kể chảy qua • Sự vắng mặt dòng cố chạm đất cho cố pha chạm đất trình bày rõ số khó khăn việc phát cố Tịnh page 77/108 Bảo vệ rơle HTĐ 18 Bảo vệ cố chạm đất mạng lưới cách ly © Department of Power Systems 18.1 Điện áp dư Tịnh page 78/108 Bảo vệ rơle HTĐ 18 Bảo vệ cố chạm đất mạng lưới cách ly © Department of Power Systems 18.2 Sự cố chạm đất nhạy cảm Phương pháp áp dụng chủ yếu cho hệ thống MV, dựa phát cân đối dòng pha nạp xảy - Hình 8.19 minh họa tình xảy có cố pha chạm đất thể - Các rơle dây bình thường thấy cân đối dòng điện nạp cho đường dây chúng Tịnh page 79/108 Bảo vệ rơle HTĐ 18 Bảo vệ cố chạm đất mạng lưới cách ly 18.2 Sự cố chạm t nhy cm â Department of Power Systems Hỡnh 8.20 cho thấy sơ đồ phasor Tịnh page 80/108 Bảo vệ rơle HTĐ 18 Bảo vệ cố chạm đất mạng lưới cách ly © Department of Power Systems 18.2 Sự cố chạm đất nhạy cảm • Sử dụng Core Balance CT cần thiết Có tham khảo Hình 8.20, dòng cân đường dây bình thường tụt lại sau điện áp dư 90 ° Các dòng nạp đường dây √3 lần giá trị bình thường, điện áp pha-đất tăng lượng • Điều tính tốn giai đoạn thiết kế, xác nhận phương tiện kiểm tra chỗ bình thường Sự cố pha chạm đất cố tình áp dụng dòng kết ghi nhận, q trình thực dễ dàng rơle kỹ thuật số số đại phương tiện đo đạc cung cấp Tịnh page 81/108 Bảo vệ rơle HTĐ © Department of Power Systems 19 Bảo vệ cố chạm đất mạng lưới nối đất qua cuộn Petersen • Nối đất qua cuộn Petersen trường hợp đặc biệt nối đất qua trở kháng Lưới điện nối đất thông qua reactor, điện kháng chúng lý thuyết tính tổng điện dung hệ thống với đất • Dưới điều kiện này, cố pha chạm đất không tạo dòng cố tới đất điều kiện xác lập Hệ giống có hệ thống cách ly • Chủ yếu nhìn thấy đường dây khơng nơng thơn, đặc biệt có lợi nơi có tỷ lệ cao cố ngắn hạn Tịnh page 82/108 © Department of Power Systems Bảo vệ rơle HTĐ Petersen coils stepless Tịnh Stepless regulated Petersen coil regulated by steps Petersen coil 20kv 200A http://www.seatrasformatori.it/en/reactors-and coils.html page 83/108 Bảo vệ rơle HTĐ © Department of Power Systems 19 Bảo vệ cố chạm đất mạng lưới nối đất qua cuộn Petersen Tịnh page 84/108 Bảo vệ rơle HTĐ © Department of Power Systems 19 Bảo vệ cố chạm đất mạng lưới nối đất qua cuộn Petersen Hình 8.23 cho thấy sơ đồ kết sơ đồ phasor, giả định khơng có điện kháng tồn Hình 8.23 (a), nhìn thấy nguyên nhân cố điện áp pha lành mạnh để tăng hệ số ÷ dòng nạp sớm pha điện áp 90 ° Tịnh Hình 8.23 page 85/108 Bảo vệ rơle HTĐ © Department of Power Systems 19 Bảo vệ cố chạm đất mạng lưới nối đất qua cuộn Petersen • Sử dụng CBCT, dòng cân thấy đường dây lành mạnh xem bổ sung vector đơn giản ia1 ib1, điều nằm xác trể 90 ° với điện áp dư (Hình 8.23 (b)) Độ lớn dòng điện dư iR1 ba lần so với dòng điện nạp trạng thái ổn định cho pha Trên đường dây bị cố, dòng điện dư IL – IH1 – IH2 , thể hình 8.23 (c) rõ ràng sơ đồ thứ tự hình 8.24 Tịnh Biểu thức Hình 8.24 page 86/108 Bảo vệ rơle HTĐ © Department of Power Systems 19.1 Bảo vệ chạm đất nhạy cảm a Thiết lập đo dòng có khả đặt giá trị thấp b Một RCA °, có khả điều chỉnh tốt xung quanh giá trị • Các phần tử dòng điện nhạy cảm cần thiết dòng điện thấp chảy qua - cài đặt 0,5% giá trị định mức dòng điện yêu cầu Tuy nhiên, bù Petersen Coil khơng hồn hảo, mức độ thấp dòng chạm đất trạng thái ổn định chảy tăng dòng điện dư nhìn thấy relay Một giá trị thường cài đặt sử dụng dòng nạp pha mạch bảo vệ • Tinh chỉnh RCA yêu cầu cài đặt °, để bù đắp cho cuộn dây trở kháng đường dây hiệu suất CT sử dụng Tịnh page 87/108 Bảo vệ rơle HTĐ © Department of Power Systems 19.2 Sensitive Wattmetric Protection • Nó nhìn thấy hình 8,25 chênh lệch góc nhỏ tồn dòng điện rơi đường dây lành mạnh bị cố Hình 8.26 minh họa cách chênh lệch góc gia tăng thành phần tích cực dòng điện mà ngược pha Hình 8.26 Tịnh page 88/108 Bảo vệ rơle HTĐ © Department of Power Systems 19.2 Sensitive Wattmetric Protection - Do đó, thành phần tích cực công suất thứ tự nằm mặt phẳng tương tự rơle có khả phát cơng suất tích cực đưa định riêng biệt - Nếu thành phần wattmetric công suất thứ tự không phát hướng phía trước, cố đường dây đó, cơng suất theo hướng ngược lại cố nơi khác hệ thống - Đây phương pháp bảo vệ phổ biến so với phương pháp chạm đất nhạy cảm khác, cung cấp bảo mật cao chống lại hoạt động sai ngỏ CBCT giả điều kiện không cố chạm đất Tịnh page 89/108 Bảo vệ rơle HTĐ 19 Bảo vệ cố chạm đất mạng lưới nối đất qua cuộn Petersen © Department of Power Systems 19.2 Sensitive Wattmetric Protection • Cơng suất Wattmetric tính tốn thực tế sử dụng với đại lượng dư thay thành phần thứ tự không Tịnh page 90/108 ... Systems 14 Bảo vệ dòng có hướng 15 Mạch vòng 16 Bảo vệ cố chạm đất 17 Bảo vệ q dòng cố chạm đất có hướng 18 Bảo vệ cố chạm đất mạng lưới cách ly 19 Bảo vệ cố chạm đất mạng lưới nối đất qua cuộn... page 5/108 Bảo vệ rơle HTĐ © Department of Power Systems Giới thiệu - Bảo vệ chống dòng độ hệ thống bảo vệ phát triển sớm Từ nguyên tắc này, hệ thống phân loại dòng, phân biệt cố bảo vệ, phát triển... thống bảo vệ rơle xự cố xảy Một rơle mà hoạt động cho cố nằm khu vực bảo vệ cho tầm Nguyễn Minh Tựu page 24/108 Bảo vệ rơle HTĐ © Department of Power Systems 7.Đặc tuyến cực dốc (EI), dòng Rơle